新能源动力系统的现状及其发展前景
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充电行驶里程 太短。
也需要两个小
时左右。而传 统汽车加漫油 只需几分钟。
电动汽车的应用状况
从70年代开始研制电动车，到90年代已开始商品化。
法国-- 2000辆（97年），汽油价格约为美国的4倍，而电力价格则很便宜 （75%的电力来自于核能发电，15%来自于水利发电）。 日本-- 3000辆（96年），91年推出了IZA牌4座电动车，采用镍-镉电池、 稀土永磁无刷电动机、复合材料车身和铝车架等先进技术，最高车速达 176km/h，一次充电行驶里程达548km（40km/h匀速行驶），创下至今 保持领先的性能指标。 米国的加洲规定必须按一定比例销售零排放汽车， 98 年为 2% ， 01 年为 5%，03年以后为10%，到2000年总数为3750辆。 2014年特斯拉中国区的全年销量为2499辆。
商用车：可乘坐1-2人，树脂复合材料的车身，太阳能电池板为2-7m 2， 蓄电池为3-9kW，车速为30-50km/h。 最接近实用化的太阳能车：一般由轿车改装而成，太阳能电池板只有 1.5-2m 2，但带有较大的蓄电池（14-18kW），车速只有20-40km/h。车 重依次增加。
技术关键
6.电力
特点：1在使用中不会排放任何有害气体（包括CO2）。而电动汽车也成 为目前唯一零排放的汽车。
2.来源广，可以有多种来源，如水利发电、核能发电、潮汐发电、燃煤 发电、风能、地热能以及未来的生物发电。 3.白天行驶，夜间充电，有利于调节电力系统在夜间富余的大量电力。 4.能源利用率高。石油 只占原油所含能量的12%； 石油 发电 利用率可达14--17%； 汽油或柴油 充电机 发动机热功转换，有效能 电动机 车轮，能量
太阳能电池的类型可分为多晶硅和单晶硅，近年来单晶硅越来越成为主 流。太阳能电池的光电转换效率是关键问题，目前的转换效率在14~23% 之间。
只有突破技术上的难关，太阳能汽车才能取得进一步的发展。
5.核能
目前核能在汽车和飞机上应用的很少，而在船舶上应用相对多些，比如 核动力潜艇之类的军工产品
新能源动力系统的现状及其发展前景
能动zy1301 彭美康
2015.05.22
新能源有哪些？
风能
潮汐能 地热能
氢能
生物质能 太阳能
民用核能
然而这些新能源都能用来为动力系统供能吗？
举个例子
2012.05.19 北京 农民唐振平正在擦拭他 研制的风力发电汽车。 车宽一米，长3米。依靠 蓄电池或在行驶过程中 风力发电提供动力，是 唐振平花费1万多元耗时 90余天研制的。 请大家评价一下。
氢燃料的制取问题
如何廉价地获得H2
携带运输：安全、低成本和能量密度高。常用的贮运方法有高压气瓶法 （HP）、液态H2（LH）和贮氢合金法（MH）
氢能源的发展前景
4.太阳能
太阳能，真正意义上的无公害的环保能源
应用状况
赛车：只乘坐驾驶员一人，车身采用流线型和树脂复合材料（减轻重 量）；太阳能电池板（ 7-10m 2 ），车身具有很大的面容比；并带有 35kW的蓄电池。行驶速度可达100-200km/h.
储量
我国四川、陕甘宁、新疆及东部油田有丰富的天然气资源，新疆、大庆 等东北的区有石油液化气资源。
1993年已探明的天然气资源为1.87万亿m3,估计总储量38万亿m3。 1996年，我国天然气产量为250亿m3，2000年天然气陆上产量为250亿 m3，海上为150亿m3。
优势：使用周期长，功率大，清洁能源，无污染物排放。 劣势：由于核动力装置的特殊性，其整个系统的建构和设备的配套都有 别于常规动力装置，而相应的发动机的设计，制造，组装到最后的验收 等一系列环节都会有更高一级的技术要求。从而一般不适于民用装置上 使用推广。 发展前景：由于核动力的能量密度巨大，如果在相关的技术上取得进展 以及安全性能够的到足够的保证，核动力会成为极为重要的能源来源。
能够为动力系统直接供能的能源
核能 太阳能
醇类
NG 电能
氢能
供能
1.天然气（NG）
其主要成分为CH4，按照储存的状态分为CNG和LNG。
排放特性：CO少；未燃HC引起的光化学反应低；燃料中几乎不含硫，造 成酸雨的 SO2 排放大幅度降低；热值比汽油高，可减少造成温室效应的 CO2；稀燃下限宽，有利于降低NOX；固体颗粒的排放几乎为零。 热效率高：辛烷值高达130，可采用高压缩比，获得高的热效率。 运转性能：气体燃料，低温起动和低温运转性能好。 适应性能好，可单独或与汽油同时使用（双燃料），并且发动机改造小。 缺陷：使用纯NG发动机功率下降约10%；储气压力高达20Mpa，使燃料 容器加重；一次充气行驶距离短；燃料的储运，添加困难，设备复杂， 一次性投资较高 。
特点
唯一的不含碳的燃料最理想的环保燃料
H2的热值为120MJ/kg ，是汽油的2.7倍。但单位体积的发热量只有汽油 的1/20 H2极易点燃，火焰传播特性也很好；但自着火温度（在大气压下）高达 850K 携带性和安全性差
氢在发动机中的供给方式
Fra Baidu bibliotek
常温H2，进气管吸入
液态H2，进气管吸入（H2的沸点为-253C） 高压H2，缸内直喷
醇与汽油的成分比较
组成 甲醇 乙醇 普通汽油
C（ %）
37.5
52.2
86
H（ %）
12.5
13.0
14
O（ %）
50
34.8
-
H/C
4
3
≈2
本田FFV弹性燃料汽车（燃料为乙醇和汽油混合物）
3、氢燃料和氢能发动机
通用采用线控技术的氢燃料电池概念车Hywire 装备氢燃料转子引擎！马自达RX-8
发展前景
特斯拉正在中国极力建设充电电桩以求来解决电池的能量密度低的问题， 目前已经有 56 座超级充电站。当充电桩足够时，电动车的能源问题将得 到解决。
而世界各国纷纷对电动汽车的发展进行补贴和扶持。美国政府投资电动 车项目，德国投入大量资金用于电动车的研制，我国也早就明确了电动 汽车发展的基本原则。 化石能源的逐渐枯竭，目前最易使用的电力动力系统自然成为人们的重 要选择。 随着科技的发展，我们有理由相信，未来的电动力装置会成为极为重要 的一个环节。
电网输送
存在的问题
1
制造成本过高 价格成本为同 级燃油汽车的
2
电池性能不能 满足要求—能量
3
充电时间长， 即使是目前的 特斯拉充满电
4
电动汽车的电 池大多是由许 多小电池串联 而成，密集排 布的电池长时 间工作发热问 题极易引发安 全事故。
2~3倍（电池
价格、研制费 用和生产规模 小）
密度低，一次
未来的汽车是怎样的呢？
谢谢大家
传统发动机
天然气发动机
2.醇类
醇类燃料，一般指的是甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）
性质：甲醇为一种轻质、无色、略有臭味、低污染的可燃液体，与水能无限互溶。甲醇 只有一个C原子，没有C-C键，含有50%的氧。乙醇为只含两个碳原子的含氧燃料
特点：为可再生燃料，与汽油或柴油掺烧或纯烧在燃烧中产生甲醛和乙醛等有害气体。 甲醇有一定毒性，若吞服量大，则会中毒，乃至死亡。若侵入眼睛的量大，则会导致视 神经衰弱，甚至失明。 来源：生产甲醇的原料有煤、木柴、天然气、有选择的城市垃圾及近几年正在研究的海 藻等。而乙醇的原料有单糖类 { 如甘蔗、甜菜等 } ，淀粉类植物（如玉米、薯类、大麦 等），化工原料（如乙烯等 ）和纤维类（木屑、树枝及秸杆等）。
优势
与汽油和柴油相比，天然气使用更为经济（在有些国家，天然气比传统 燃料便宜50%）
与其它车辆相比，天然气最安全。天然气比空气还轻，即使泄露也不会 对环境造成危害 地球上的天然气资源还可使用200年 天然气是最洁净的燃料之一。天然气做燃料的车辆比用汽油或柴油的车 辆在排放方面至少要减少85%~90%。
也需要两个小
时左右。而传 统汽车加漫油 只需几分钟。
电动汽车的应用状况
从70年代开始研制电动车，到90年代已开始商品化。
法国-- 2000辆（97年），汽油价格约为美国的4倍，而电力价格则很便宜 （75%的电力来自于核能发电，15%来自于水利发电）。 日本-- 3000辆（96年），91年推出了IZA牌4座电动车，采用镍-镉电池、 稀土永磁无刷电动机、复合材料车身和铝车架等先进技术，最高车速达 176km/h，一次充电行驶里程达548km（40km/h匀速行驶），创下至今 保持领先的性能指标。 米国的加洲规定必须按一定比例销售零排放汽车， 98 年为 2% ， 01 年为 5%，03年以后为10%，到2000年总数为3750辆。 2014年特斯拉中国区的全年销量为2499辆。
商用车：可乘坐1-2人，树脂复合材料的车身，太阳能电池板为2-7m 2， 蓄电池为3-9kW，车速为30-50km/h。 最接近实用化的太阳能车：一般由轿车改装而成，太阳能电池板只有 1.5-2m 2，但带有较大的蓄电池（14-18kW），车速只有20-40km/h。车 重依次增加。
技术关键
6.电力
特点：1在使用中不会排放任何有害气体（包括CO2）。而电动汽车也成 为目前唯一零排放的汽车。
2.来源广，可以有多种来源，如水利发电、核能发电、潮汐发电、燃煤 发电、风能、地热能以及未来的生物发电。 3.白天行驶，夜间充电，有利于调节电力系统在夜间富余的大量电力。 4.能源利用率高。石油 只占原油所含能量的12%； 石油 发电 利用率可达14--17%； 汽油或柴油 充电机 发动机热功转换，有效能 电动机 车轮，能量
太阳能电池的类型可分为多晶硅和单晶硅，近年来单晶硅越来越成为主 流。太阳能电池的光电转换效率是关键问题，目前的转换效率在14~23% 之间。
只有突破技术上的难关，太阳能汽车才能取得进一步的发展。
5.核能
目前核能在汽车和飞机上应用的很少，而在船舶上应用相对多些，比如 核动力潜艇之类的军工产品
新能源动力系统的现状及其发展前景
能动zy1301 彭美康
2015.05.22
新能源有哪些？
风能
潮汐能 地热能
氢能
生物质能 太阳能
民用核能
然而这些新能源都能用来为动力系统供能吗？
举个例子
2012.05.19 北京 农民唐振平正在擦拭他 研制的风力发电汽车。 车宽一米，长3米。依靠 蓄电池或在行驶过程中 风力发电提供动力，是 唐振平花费1万多元耗时 90余天研制的。 请大家评价一下。
氢燃料的制取问题
如何廉价地获得H2
携带运输：安全、低成本和能量密度高。常用的贮运方法有高压气瓶法 （HP）、液态H2（LH）和贮氢合金法（MH）
氢能源的发展前景
4.太阳能
太阳能，真正意义上的无公害的环保能源
应用状况
赛车：只乘坐驾驶员一人，车身采用流线型和树脂复合材料（减轻重 量）；太阳能电池板（ 7-10m 2 ），车身具有很大的面容比；并带有 35kW的蓄电池。行驶速度可达100-200km/h.
储量
我国四川、陕甘宁、新疆及东部油田有丰富的天然气资源，新疆、大庆 等东北的区有石油液化气资源。
1993年已探明的天然气资源为1.87万亿m3,估计总储量38万亿m3。 1996年，我国天然气产量为250亿m3，2000年天然气陆上产量为250亿 m3，海上为150亿m3。
优势：使用周期长，功率大，清洁能源，无污染物排放。 劣势：由于核动力装置的特殊性，其整个系统的建构和设备的配套都有 别于常规动力装置，而相应的发动机的设计，制造，组装到最后的验收 等一系列环节都会有更高一级的技术要求。从而一般不适于民用装置上 使用推广。 发展前景：由于核动力的能量密度巨大，如果在相关的技术上取得进展 以及安全性能够的到足够的保证，核动力会成为极为重要的能源来源。
能够为动力系统直接供能的能源
核能 太阳能
醇类
NG 电能
氢能
供能
1.天然气（NG）
其主要成分为CH4，按照储存的状态分为CNG和LNG。
排放特性：CO少；未燃HC引起的光化学反应低；燃料中几乎不含硫，造 成酸雨的 SO2 排放大幅度降低；热值比汽油高，可减少造成温室效应的 CO2；稀燃下限宽，有利于降低NOX；固体颗粒的排放几乎为零。 热效率高：辛烷值高达130，可采用高压缩比，获得高的热效率。 运转性能：气体燃料，低温起动和低温运转性能好。 适应性能好，可单独或与汽油同时使用（双燃料），并且发动机改造小。 缺陷：使用纯NG发动机功率下降约10%；储气压力高达20Mpa，使燃料 容器加重；一次充气行驶距离短；燃料的储运，添加困难，设备复杂， 一次性投资较高 。
特点
唯一的不含碳的燃料最理想的环保燃料
H2的热值为120MJ/kg ，是汽油的2.7倍。但单位体积的发热量只有汽油 的1/20 H2极易点燃，火焰传播特性也很好；但自着火温度（在大气压下）高达 850K 携带性和安全性差
氢在发动机中的供给方式
Fra Baidu bibliotek
常温H2，进气管吸入
液态H2，进气管吸入（H2的沸点为-253C） 高压H2，缸内直喷
醇与汽油的成分比较
组成 甲醇 乙醇 普通汽油
C（ %）
37.5
52.2
86
H（ %）
12.5
13.0
14
O（ %）
50
34.8
-
H/C
4
3
≈2
本田FFV弹性燃料汽车（燃料为乙醇和汽油混合物）
3、氢燃料和氢能发动机
通用采用线控技术的氢燃料电池概念车Hywire 装备氢燃料转子引擎！马自达RX-8
发展前景
特斯拉正在中国极力建设充电电桩以求来解决电池的能量密度低的问题， 目前已经有 56 座超级充电站。当充电桩足够时，电动车的能源问题将得 到解决。
而世界各国纷纷对电动汽车的发展进行补贴和扶持。美国政府投资电动 车项目，德国投入大量资金用于电动车的研制，我国也早就明确了电动 汽车发展的基本原则。 化石能源的逐渐枯竭，目前最易使用的电力动力系统自然成为人们的重 要选择。 随着科技的发展，我们有理由相信，未来的电动力装置会成为极为重要 的一个环节。
电网输送
存在的问题
1
制造成本过高 价格成本为同 级燃油汽车的
2
电池性能不能 满足要求—能量
3
充电时间长， 即使是目前的 特斯拉充满电
4
电动汽车的电 池大多是由许 多小电池串联 而成，密集排 布的电池长时 间工作发热问 题极易引发安 全事故。
2~3倍（电池
价格、研制费 用和生产规模 小）
密度低，一次
未来的汽车是怎样的呢？
谢谢大家
传统发动机
天然气发动机
2.醇类
醇类燃料，一般指的是甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）
性质：甲醇为一种轻质、无色、略有臭味、低污染的可燃液体，与水能无限互溶。甲醇 只有一个C原子，没有C-C键，含有50%的氧。乙醇为只含两个碳原子的含氧燃料
特点：为可再生燃料，与汽油或柴油掺烧或纯烧在燃烧中产生甲醛和乙醛等有害气体。 甲醇有一定毒性，若吞服量大，则会中毒，乃至死亡。若侵入眼睛的量大，则会导致视 神经衰弱，甚至失明。 来源：生产甲醇的原料有煤、木柴、天然气、有选择的城市垃圾及近几年正在研究的海 藻等。而乙醇的原料有单糖类 { 如甘蔗、甜菜等 } ，淀粉类植物（如玉米、薯类、大麦 等），化工原料（如乙烯等 ）和纤维类（木屑、树枝及秸杆等）。
优势
与汽油和柴油相比，天然气使用更为经济（在有些国家，天然气比传统 燃料便宜50%）
与其它车辆相比，天然气最安全。天然气比空气还轻，即使泄露也不会 对环境造成危害 地球上的天然气资源还可使用200年 天然气是最洁净的燃料之一。天然气做燃料的车辆比用汽油或柴油的车 辆在排放方面至少要减少85%~90%。